2022年第6期·生物技术专业“酿酒概论”教学实践改革初探

2022.06.24

[出处] 教育教学论坛_2022年第6期

许媛 梁萌萌 李荣华

[关键词] 酿酒概论;教学实践;课程考核

[基金项目] 2020年度沧州师范学院校级教改项目“‘酿酒概论’课程思政教学改革的探索与实践”(2020JGA013)

[作者简介] 许 媛(1987—),女,河北沧州人,理学硕士,沧州师范学院生命科学学院讲师,主要从事发酵工程研究;梁萌萌(1987—),女,河北沧州人,硕士,沧州师范学院生命科学学院讲师,主要从事发酵工程研究;李荣华(1978—),女,河北沧州人,硕士,沧州师范学院生命科学学院教授(通信作者),主要从事植物生理研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2022)06-0073-04 [收稿日期] 2021-05-20

“酿酒概论”课程是一门综合性实践型课程,在传统理论授课过程中,教师主要采用传统讲授方式授课,教学方式较为单一,学生知识理解不深刻。因此,本文拟对非师范类“酿酒概论”课程中啤酒工艺篇进行教学实践改革初探,旨在为提升应用型本科院校大学生的综合素质提供理论参考。“酿酒概论”课程为沧州师范学院生物技术专业本科三年级的专业课程,目前已经开设五年,笔者参与了该门课程教学大纲与考试大纲的制定工作,同时也是该门课程的主讲教师。在五年的教学中,该门课程在教学方法上由最初的传统教学法发展为目前的信息化教学方法,经过教学效果对比,教改后的教学效果优于传统式教学效果,笔者将总结个人在理论教学与实践教学中的教改心得。

一、“酿酒概论”课程教学目的与内容安排

由于“酿酒概论”课程是一门交叉学科,在内容上涉及“生物化学”“发酵工程”“有机化学”等多门课程,因此,在“酿酒概论”课程学习之前,生物技术专业学生已经学习了相关的基础课程,这为此门课程的顺利学习奠定了基础。该门课程主要包括三点教学目的,首先,通过理论学习,要求学生掌握啤酒酿造原料对啤酒品质的影响,同时掌握啤酒原料品质检测技术,培养学生精益求精的工匠精神;其次,结合理论学习啤酒酿造生产工艺,要求学生能够依据啤酒产品特性设计啤酒生产工艺,同时掌握啤酒工艺篇原辅料计算问题,旨在提高学生理论联系实际的能力;最后,要求学生能够初步解决啤酒工艺生产中遇到的问题,培养学生分析问题、解决问题的能力,提升学生思辨能力。

依据学校发酵工程实验室的教学设施,在课程安排上仅选用啤酒工艺篇作为实践改革的对象,该课程理论学时为34学时,实践学时为18学时,但由于啤酒工艺学教学实验的连续性,该门课程实验课改为啤酒工艺学大实验,对于实验课的实践探索在后文中继续阐述,本门课程计划学时为52学时,总学时上限为68学时。

二、理论教学改革

课程思政在高校专业课程全程育人中发挥重要的作用,因此,在“酿酒概论”课程教学中,依据教学内容,笔者将思想政治贯穿于教学全过程之中。比如,我国啤酒之父朱梅利用西方现代化酿酒技术成功酿造出本土啤酒,他不仅突破了国外酿酒师的技术封锁,克服了酿酒技术难题,而且,他积极提倡原料国产种植,在他的推动下,20世纪50年代末,我国出现了数个啤酒花生产基地。在第二章《啤酒原料》[1]中通过介绍啤酒原料品质对啤酒品质的影响,锻炼学生辨证分析问题的能力,在此章中,笔者将自己对原料品质影响啤酒成品稳定性研究的相关科研成果引入课堂,使学生深刻领悟在啤酒生产中首先应把好原料品质观,树立了“好原料,酿好酒”的意识,同时也增强了学生的辩证思维能力。因此,科研与教学是相辅相成的关系,作为专业课授课教师在教学过程中应该做到教学与科研并重,只有這样才能给予学生有深度、有温度的课堂。良好的生态环境是最普惠的民生福祉,在党的十八大报告中将生态文明建设纳入我国特色社会主义事业“五位一体”总体布局。因此,在讲授第七章《啤酒工厂三废处理和副产物利用》[1]时,授课教师有意识地将节约意识、环保意识、生态意识等生态思维引入“酿酒概论”课程教学中。近年来,我国啤酒产量逐年增长,啤酒工业在满足人民生活的同时,也消耗了大量的资源,也给环境带来大量的污染。高浓度的有机废水污染水体,产生的废气污染大气环境,产生的大量固体残渣如酒糟、酵母泥、硅藻土等固体废弃物污染环境。因此,如何实现啤酒工业的生态生产,怎样减少废弃物排放,实现废弃物的回收利用等命题需要引发学生思考,在此部分内容讲解时,授课教师结合企业实际教学案例分析企业三废处理方法,如啤酒糟回收后发酵用作动物饲料、深度加工啤酒废酵母生产核苷酸、蛋白质等,同时鼓励学生查阅文献、书籍等资料创新啤酒的生态生产工业体系,为学生树立啤酒节能生产的意识。与此同时,课程采用启发式教学方法,以“剥洋葱”式的教学模式,从外向内、化整为零,将核心知识点呈现给学生,比如,在啤酒稳定性内容学习中,以啤酒生产中啤酒出现浑浊为例,启发学生啤酒中多酚物质含量应控制在合适范围内,进而将当前啤酒工业生产中控制啤酒浑浊的先进做法呈现给学生,包括啤酒生产工艺各个环节的调控,将前后章啤酒生产知识点联系起来,由浅及深,突破要点知识,使学生系统化掌握啤酒酿造的精髓,同时也拓宽了学生的视野,提升学生分析问题解决问题的能力,此法教学效果较好,学生参与度较高。此外,在理论授课过程中通过穿插微课及短视频等方式将枯燥的知识点以生动的动画形式呈现给学生,丰富了学生对啤酒生产的感性认识。

三、实验教学改革初探

王金晶等人对啤酒工艺学研究性实践教学进行了改革,研究表明,研究性教学方式有利于提升学生的综合素质,比如综合学习能力,自主创新能力以及工程实践能力[2]。王维明等人将探究性实验应用于“印染质量控制与管理”课程,结果表明,探究性实验法充分调动学生学习的主观能动性,提高了学生分析问题解决问题的能力[3]。在学生进行研究性学习中,不可避免会遇到各种问题,因此,研究性实验不仅能锻炼学生分析问题解决问题的能力,而且也能提高学生的创新能力,有利于充分整合实验室教学资源,提高学生实验教学的质量。在理论授课中学生掌握了啤酒怎样进行生产以及为什么如此生产的要领,实验教学就是检验学生是否掌握啤酒酿造精髓的试金石。在以往传统教学方式的期末测试中涉及分析问题解决问题的题型,比如计算题、案例分析题、判断题及选择题,学生得分往往较低,这与传统授课方式中学生知识学习刻板有着密切关系,学生不能灵活运用理论所学去解决实际问题。因此,在“酿酒概论”啤酒工艺篇实验教学中开设研究性实验是非常有必要的,研究性实验充分落实了“以教师主导,学生为主体”的教学原则,充分调动了学生学习的主观能动性,有利于加深学生对抽象理论知识的理解,同时也有利于提升学生分析问题解决问题的能力,提升教学质量。

啤酒工艺学大实验更具有直观性、实践性、探究性以及综合性,与理论课相辅相成,是“酿酒概论”课程重要的环节之一。在教改实验中,由教师提供4种不同类型啤酒的选题,授课班级共计44人,将44人平均分成4组,学生自由组合后,依据组内兴趣自由选题。学生选题后,在理论所学的基础上查阅相关文献资料,进行小组内讨论、生产工艺设计(包括依据原料品质制定糖化工艺、依据麦汁生产质量设定发酵工艺参数及检测成品啤酒品质3个主要环节),啤酒生产工艺需要多个岗位人员协同配合,在啤酒工艺大实验中每组学生又分为不同的岗位角色,如粉碎岗、糖化岗、过滤岗等,不同岗位的学生只有有效传达信息、互通有无,才能保证啤酒酿造工艺的有序进行。因此,啤酒工艺学大实验的训练可以培养学生的团队合作精神,在各组成员协同配合下各完成一种类型啤酒的生产,在各组完成啤酒生产后,教师指导学生评价每组成品啤酒质量,同时依据啤酒质量,引导学生分析啤酒生产工艺关键环节对啤酒品质的影响,各小组依据产品质量,分析生产工艺的不足之处,并形成实验报告。通过研究性实验的训练,培养学生分析问题解决问题的能力,以及组内协调合作的能力,同时提升了学生自主探究的创新能力。

四、课程综合考核评价

“酿酒概论”课程考核改变以往传统期末闭卷考试的方式,传统考核方式单一,并不能全面考核人才培养质量,学生考试主要为成绩。为了有效评价学生的学习效果,在“酿酒概论”课程考核中采用综合评价考核的方式,包括学生课堂表现考核、作业考核、课堂笔记考核、实验表现综合考核、实验报告考核及课堂小组汇报等多种考核方式,加强了过程培养考核,在综合评价分值中加强了与实践能力相关的考核,突出了该门课程的实践性与综合性。

(一)考核方式

1.“酿酒概论”课程考核由平时作业成绩、期中闭卷测试成绩、笔记成绩、平时表现(理论与实验)及实验报告成绩组成。

2.平时作业由指导教师依据学生学习进度,将每章节的习题发布于腾讯课堂。网络布置作业的方式加强了教师与学生的沟通,学生随时可以查看作业的批改状况,同时,也有利于教师及时把握学情。

3.在完成理论授课进度二分之一后,任课教师通过随堂测验方式对学生进行期中测试,掌握学生对知识的理解程度。随着网络试题库的完善,今后平时测验也将改为网络测试,方便学生检验所学知识。

4.课堂表现由学生理论课出勤率、课堂提问回答情况、小组课堂汇报、实验课出勤率、实验课表现所构成,依据学生课堂表现情况给出相应的分数。

5.研究性实验报告要求学生写清实验设计的基本思路、实验设计的具体步骤以及实验结果分析。

6.课程综合考核的具体占比为:课程作业10%,课程笔记10%,期中成绩20%,课堂表现30%,实验报告30%。

(二)教学效果

1.通过章节习题作业,学生巩固了理论课所学知识。在此次教改中改变了以往交作业的方式,充分利用线上腾讯课堂,布置作业内容与作业提交截止时间,提高了教师的批改效率,学生可以随时登陆平台查看作业与指导教师对作业的批改,加强了师生沟通。为改变以往学生互相抄袭纸版作业的现状,指导教师在布置作业时注意加强综合性知识的测验,以课堂综合知识训练、课下读书报告或案例题等方式督促学生及时巩固知识,掌握理論所学。

2.课程加强了课程表现的考核,小组成员通过课下讨论、查阅文献资料、制作PPT等环节形成汇报PPT,由小组代表在课上进行汇报,此种教学方式既提升了学生语言表达能力,又加强了小组内成员团结协作的能力,通过教师点评与给予优秀组分数奖励等方式,也有助于提升学生的团队荣誉感。此外,在课堂中学生积极参与教师设置的抢答题,教师也给予了相应的分数奖励,这有助于形成“你追我赶”的学习氛围,笔者所教生物技术专业学生中女生较多,每到此环节,课堂气氛很活跃,因此,课堂中及时给予学生鼓励,有助于调动学生学习的积极性。

3.提升了学生分析问题解决问题的能力。在啤酒工艺大实验的教改实验中设置了研究性实验,学生通过小组内互助、文献资料查阅,在实验教师的指导下,自主设计啤酒生产工艺,完成选定啤酒类型的生产,在啤酒生产过程中,学生会遇到各种问题,比如麦芽粉碎时圆盘式粉碎机辊间距的调节问题,学生会想到理论课所讲的麦芽粉碎程度为“皮壳破而不碎,胚乳尽可能的细”,因此,学生需要反复调试辊间距来达到此效果,还有不同小组的学生在生产不同类型的啤酒,如白刺精酿果啤时,教师提供的辅料是白刺干果,学生需要思考如何有效提取白刺果营养成分,制备白刺果汁,学生设计的白刺果汁不同提取工艺,会直接影响啤酒的风味,麦芽添加量、糖化用水添加量、酒花添加量的计算、酵母添加量的计算都需要学生利用理论课所学知识去解决实际生产问题。因此,特种啤酒生产的每一环节,都需要学生将已学习的理论知识转化为实际生产。通过研究性实验的训练,学生解决问题的能力有所提高,比如,在发酵过程中,糖度降至5°Bx以后,学生为了加速双乙酰的还原,会将食品用二氧化碳冲入发酵罐进行保压处理,同时学生会注意无菌操作,这表明,学生通过文献资料的查阅,已经基本掌握控制啤酒双乙酰含量的方法,理论指导实践,学生分析问题解决问题的能力得到加强。

4.增强了学生的学习兴趣。通过此次改革教学评价方式,激发了学生的学习兴趣,如课堂上通过问题抢答强化了学生的主体意识,学生学习自觉性增强,通过研究性特种啤酒的酿造,小组内学生对实验方案进行激烈的讨论,也有助于形成良好的学习气氛,同时,学生也能亲自感受到啤酒生产工艺对啤酒品质的影响,这也极大地调动了學生的学习兴趣。此外,通过小组课堂PPT汇报,给予学生展现自己的机会,小组成员互相协作,取长补短,既培养了学生的团队意识,又增加了学生的学习热情,因此“酿酒概论”课程的改革有助于调动学生的学习兴趣。

结语

随着我国啤酒工业的发展,啤酒工业需要大批既具有生产管理知识又具有啤酒生产基础理论知识的人才,因此加强“酿酒概论”课程改革建设,提高课程质量有利于培养适应社会发展的复合型人才。在今后“酿酒概论”课程深化改革中,指导教师应继续加强啤酒科学研究,将更多啤酒科技前沿知识带到课堂,拓宽理论课的授课深度和广度,同时培养学生辩证性思维能力,加强啤酒大实验实验环节的训练力度,继续增加对实践环节的考核,培养学生创新意识和分析问题解决问题的能力。此外,也应加强校企合作,带领学生去啤酒企业感受现代化啤酒生产工艺,零距离感悟啤酒生产企业的匠心酿造,为应用型合格人才的培养贡献力量。